3. Лабораторная работа № 2 Определение удельного сопротивления резистивного провода

1. Цель работы

Освоение методики измерения неизвестного сопротивления методом амперметра-вольтметра и оценки погрешности электрических измерений.

2. Подготовка к работе

Прочитать в учебниках следующие параграфы: [1] §§ 31, 34; [3] §§ 96–98; [4] §§ 40, 41. Для выполнения работы студент должен: а) знать закон Ома для участка цепи, основные характеристики электрического тока, методы их определения; б) уметь пользоваться электроизмерительными приборами; в) иметь представления о погрешностях электроизмерительных приборах.

3 . Выполнение работы

3.1. Описание лабораторной установки

Общий вид установки представлен на рис. 3.1. Основание оснащено регулируемыми винтами, которые позволяют произвести выравнивание положения прибора. К основанию прикреплена колонна 1 с нанесённой метрической шкалой. На колонне смонтированы два неподвижных кронштейна 2 и один подвижный кронштейн 3, который может передвигаться вдоль колонны и фиксироваться в любом положении. Между кронштейнами натянут металлический провод 4, который прикреплён к зажимам с помощью винтов. Через контакт на подвижном кронштейне обеспечивается хорошее соединение с проводом. Измерительная часть установки находится в корпусе, укреплённом на основании установки. На лицевой панели прибора смонтированы вольтметр и миллиамперметр.

Э лектрическая схема прибора обеспечивает преобразование переменного напряжения сети в постоянное, которое через потенциометр 5 подаётся на измерительную цепь. С помощью переключателя 7 осуществляется работа по схеме (I) (рис. 3.2), если переключатель 7 отжат, либо по схеме (II) (рис. 3.3), если переключатель нажат. Сопротивление вольтметра R_V = 2500 Ом. Сопротивление амперметра . Диаметр провода d = 0,36 мм.

3.2. Методика измерений и расчёта

Сопротивление проводника в данной работе измеряется методом амперметра – вольтметра.

В схеме измерения (I) (рис. 3.2) показание вольтметра U_V равно сумме напряжений:

, (3.1)

где R_A – сопротивление амперметра.

Тогда неизвестное сопротивление будет равно:

. (3.2)

Для схемы измерения (II) (рис. 3.3) показания амперметра I_A соответствуют:

, (3.3)

где R_V – сопротивление вольтметра.

Тогда неизвестное сопротивление будет равно:

. (3.4)

К ак видно из формул (3.2) и (3.4), при измерении сопротивления методом амперметра – вольтметра по схеме (I) в расчётную формулу входит сопротивление амперметра R_A, а по схеме (II) – сопротивление вольтметра R_V.